DE102018127014A1 - Process connection for a sensor and manufacturing process of the process connection - Google Patents

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Christian Fanselow
Damian Mayerhofer
Thomas Nagel
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prozessanschluss (1) für einen Sensor. Der Prozessanschluss (1) ist dazu geeignet, mit einem Prozesseingang (2) über eine Prozessdichtung (3) und ein Fixierelement (4) verbunden zu werden. Der Prozessanschluss (1) umfasst ein Sensorgehäuse (10) und ein Anpresselement (20). Das Sensorgehäuse (10) weist einen Gehäusekörper (11) und einen Gehäusebund (12) auf. Der Gehäusekörper (11) ist dazu ausgebildet, den Sensor zu empfangen. Der Gehäusebund (12) verläuft um den Gehäusekörper (11) und weist einen den Gehäusekörper (11) umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt (13) und einen Anpressbereich (14) auf. Der Gehäusebund (12) ist einstückig mit dem Gehäusekörper (11) ausgebildet. Der erste Dichtungsabschnitt (13) ist dazu geeignet, die Prozessdichtung (3) zu empfangen, um den Prozesseingang (2) mit dem Gehäusebund (12) fluiddicht abzuschließen. Das Anpresselement (20) weist einen Anpressbereich (22) auf, welcher dazu geeignet ist, mit dem Anpressbereich (14) des Gehäusebundes (12) in Kontakt zu kommen, um den Gehäusebund (12) auf die Prozessdichtung (3) zu pressen.The invention relates to a process connection (1) for a sensor. The process connection (1) is suitable for being connected to a process input (2) via a process seal (3) and a fixing element (4). The process connection (1) comprises a sensor housing (10) and a pressure element (20). The sensor housing (10) has a housing body (11) and a housing collar (12). The housing body (11) is designed to receive the sensor. The housing collar (12) extends around the housing body (11) and has a first sealing section (13) encircling the housing body (11) and a pressing area (14). The housing collar (12) is formed in one piece with the housing body (11). The first sealing section (13) is suitable for receiving the process seal (3) in order to close the process inlet (2) with the housing collar (12) in a fluid-tight manner. The pressing element (20) has a pressing area (22) which is suitable for coming into contact with the pressing area (14) of the housing collar (12) in order to press the housing collar (12) onto the process seal (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prozessanschluss für einen Sensor und ein Herstellungsverfahren desgleichen Prozessanschlusses.The invention relates to a process connection for a sensor and a manufacturing method of the same process connection.

Prozessanschlüsse für Sensoren werden in den verschiedensten industriellen Prozessen eingesetzt. Prozessanschlüsse dienen dazu, verschiedenartige Sensoren, zum Beispiel einen Leitfähigkeitssensor mit dem Prozessmedium des Prozesses in Kontakt zu bringen. Die prozessführende Vorrichtung, zum Beispiel eine Rohrleitung oder ein anderes Behältnis, weist hierzu einen Prozesseingang auf. Der Prozesseingang und der Prozessanschluss müssen dicht und lösbar miteinander verbunden werden. Zum dichten Verschließen des Prozesseingangs wird eine Prozessdichtung zwischen den Prozessanschluss und den Prozesseingang angebracht. Zusätzlich wird ein Fixierelement verwendet, bspw. eine Klammer, eine Schraube, oder eine Überwurfmutter, um den Prozessanschluss lösbar mit dem Prozesseingang zu verbinden. Das Fixierelement drückt den Prozessanschluss auf die Prozessdichtung, um ein Entweichen des Prozessmediums zu verhindern. Durch die lösbare Verbindung von Prozesseingang und Prozessanschluss, wird die Wartung des Prozessanschlusses oder des Sensors ermöglicht.Process connections for sensors are used in a wide variety of industrial processes. Process connections are used to bring different types of sensors, for example a conductivity sensor, into contact with the process medium of the process. The process control device, for example a pipeline or another container, has a process input for this. The process entrance and the process connection must be connected tightly and detachably. A process seal is attached between the process connection and the process entrance to seal the process entrance. In addition, a fixing element is used, for example a clamp, a screw or a union nut, in order to releasably connect the process connection to the process input. The fixing element presses the process connection onto the process seal to prevent the process medium from escaping. The detachable connection of process input and process connection enables maintenance of the process connection or the sensor.

Gewisse Eigenschaften des Prozessanschlusses und des Prozesseingangs unterliegen je nach Anwendungsgebiet verschiedenen Vorgaben, welche durch nationale und internationale Normen (wie zum Beispiel DIN 11851 , DIN 11864-1 , ISO 2852 , etc.) oder Quasi-Industriestandards der Einsatzbranchen („Varivent“, „Biocontrol“, et cetera) definiert sind. Gerade in Prozessen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gibt es strenge Vorschriften zur Hygiene von Prozessanschlüssen.Certain properties of the process connection and process input are subject to different specifications depending on the application, which are defined by national and international standards (such as DIN 11851 , DIN 11864-1 , ISO 2852 , etc.) or quasi-industry standards of the application sectors ("Varivent", "Biocontrol", et cetera) are defined. Processes in the food and beverage industry in particular have strict regulations for the hygiene of process connections.

Die Hygieneeigenschaften von Prozessanschlüssen werden hauptsächlich durch vorhandene Spalte, Kanten oder Dichtungen beeinträchtigt, da sich dort leicht Ablagerungen bilden können. Es gibt hygienegerechte Prozessanschlüsse, welche zum Beispiel wenige Dichtungen aufweisen, welche aber wiederum nur auf genau einen Prozesseingang mit einem spezifischen Durchmesser passen. Da es jedoch eine Vielzahl an Prozesseingängen mit jeweils verschiedenen Eingangsdurchmessern gibt, sind die Kosten zur Realisierung einer Vielfalt an Prozessanschlüssen für eine Sensorfamilie sehr hoch.The hygienic properties of process connections are mainly impaired by existing gaps, edges or seals, as deposits can easily form there. There are hygienic process connections which, for example, have few seals, but which in turn only fit on exactly one process inlet with a specific diameter. However, since there are a large number of process inputs with different input diameters, the costs for realizing a variety of process connections for a sensor family are very high.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Prozessanschluss für einen Sensor bereitzustellen, welcher hervorragende Hygieneeigenschaften und eine Einsetzbarkeit für eine Vielzahl an Prozesseingängen auf wirtschaftliche Art und Weise ermöglicht.An object of the invention is to provide a process connection for a sensor, which enables excellent hygiene properties and can be used for a large number of process inputs in an economical manner.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.This object is solved by claim 1.

Die Erfindung betrifft einen Prozessanschluss für einen Sensor. Der Prozessanschluss ist dazu geeignet, mit einem Prozesseingang über eine Prozessdichtung und ein Fixierelement verbunden zu werden. Der Prozessanschluss umfasst ein Sensorgehäuse und ein Anpresselement. Das Sensorgehäuse weist einen Gehäusekörper und einen Gehäusebund auf. Der Gehäusekörper ist dazu ausgebildet, den Sensor zu empfangen. Der Gehäusebund verläuft um den Gehäusekörper und weist einen den Gehäusekörper umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt und einen Anpressbereich auf. Der Gehäusebund ist einstückig mit dem Gehäusekörper ausgebildet. Der erste Dichtungsabschnitt ist dazu geeignet, die Prozessdichtung zu empfangen, um den Prozesseingang mit dem Gehäusebund fluiddicht abzuschließen. Das Anpresselement weist einen Anpressbereich auf, welcher dazu geeignet ist, mit dem Anpressbereich des Gehäusebundes in Kontakt zu kommen, um den Gehäusebund auf die Prozessdichtung zu pressen.The invention relates to a process connection for a sensor. The process connection is suitable for being connected to a process input via a process seal and a fixing element. The process connection includes a sensor housing and a pressure element. The sensor housing has a housing body and a housing collar. The housing body is designed to receive the sensor. The housing collar extends around the housing body and has a first sealing section running around the housing body and a pressing area. The housing collar is formed in one piece with the housing body. The first sealing section is suitable for receiving the process seal in order to close the process inlet with the housing collar in a fluid-tight manner. The pressing element has a pressing area which is suitable for coming into contact with the pressing area of the housing collar in order to press the housing collar onto the process seal.

Der erfindungsgemäße Prozessanschluss ermöglicht etliche Vorteile, wobei nachfolgend nur einige Vorteile auf exemplarische Weise erwähnt werden sollen. Ein Vorteil, welcher durch die Einstückigkeit des Sensorgehäuses, insbesondere des Gehäusekörpers und des Gehäusebundes erwächst, ist, dass zusätzliche Dichtstellen vermieden werden. Somit gibt es einerseits weniger Spalte, in welchen sich Ablagerungen bilden könnten, was sich vorteilhaft auf die Hygieneeigenschaften des Sensorgehäuses auswirkt und andererseits gibt es weniger zu wartende Elemente am Prozessanschluss. Der Vorteil eines separaten Anpresselements ist, dass das Anpresselement verwendet werden kann, um die Anpresskräfte des Fixierelementes zu empfangen und auf das Sensorgehäuse zu übertragen. Somit kann der Gehäusebund auf das Fertigungsverfahren optimiert gestaltet und an die jeweiligen Durchmesser der Prozesseingänge angepasst werden. Dank des erfindungsgemäßen Prozessanschlusses ist es somit möglich, eine flexible Fertigung und gleichzeitig eine zuverlässige Dichtwirkung zu erreichen.The process connection according to the invention enables a number of advantages, only a few advantages being mentioned in an exemplary manner below. An advantage that arises from the one-piece design of the sensor housing, in particular of the housing body and the housing collar, is that additional sealing points are avoided. On the one hand, there are fewer gaps in which deposits could form, which has an advantageous effect on the hygiene properties of the sensor housing, and on the other hand there are fewer elements to be maintained at the process connection. The advantage of a separate pressing element is that the pressing element can be used to receive the pressing forces of the fixing element and to transmit them to the sensor housing. The housing collar can thus be optimized for the manufacturing process and adapted to the respective diameter of the process inputs. Thanks to the process connection according to the invention, it is thus possible to achieve flexible production and at the same time a reliable sealing effect.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Anpresselement ringförmig und weist einen axial umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt auf, welcher dazu geeignet ist, die Prozessdichtung zu kontaktieren, um den Prozesseingang mit dem Anpresselement fluiddicht abzuschließen. According to one embodiment, the pressing element is ring-shaped and has an axially circumferential first sealing section which is suitable for contacting the process seal in order to close the process entrance with the pressing element in a fluid-tight manner.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Prozessanschluss ein ringförmiges Dichtungselement auf, welches zwischen dem Sensorgehäuse und dem Anpresselement angeordnet ist.According to one embodiment, the process connection has an annular sealing element which is arranged between the sensor housing and the pressing element.

Gemäß einer Ausführungsform ist das ringförmige Dichtungselement zwischen dem Gehäusekörper des Sensorgehäuses und dem Anpresselement angeordnet. According to one embodiment, the annular sealing element is arranged between the housing body of the sensor housing and the pressing element.

Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Dichtungsabschnitt des Gehäusebundes an einer Stirnseite an einem radialen äußeren Ende des ringförmigen Gehäusebunds angeordnet.According to one embodiment, the first sealing section of the housing collar is arranged on an end face at a radial outer end of the annular housing collar.

Gemäß einer Ausführungsform weist der erste Dichtungsabschnitt eine der folgenden Querschnittsformen auf: plan, konisch oder nutförmig, insbesondere halbrund oder rechteckig.According to one embodiment, the first sealing section has one of the following cross-sectional shapes: flat, conical or groove-shaped, in particular semicircular or rectangular.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Sensorgehäuse einen Übergangsbereich auf, welcher zwischen dem Gehäusebund und dem Gehäusekörper angeordnet ist und einen Radius zwischen 3,2 mm und 6 mm oder größer 6 mm aufweist.According to one embodiment, the sensor housing has a transition region which is arranged between the housing collar and the housing body and has a radius between 3.2 mm and 6 mm or greater than 6 mm.

Die Erfindung betrifft ebenso ein Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Prozessanschlusses gemäß Anspruch 8.The invention also relates to a manufacturing method of the process connection according to the invention.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Prozessanschlusses für einen vorbestimmten Prozesseingang und für eine vorbestimmte Prozessdichtung umfasst die folgenden Schritte:

  • - Fertigen des Sensorgehäuses, so dass der Gehäusekörper und der Gehäusebund einstückig ausgebildet sind,
  • - Anpassen des Gehäusebundes, so dass der Gehäusebund einen Außendurchmesser, sowie einen ersten Dichtungsabschnitt aufweist, welche für den vorbestimmten Prozesseingang und Prozessdichtung passend sind, und
  • - Fertigen des Anpresselements.
The manufacturing method according to the invention of the process connection according to the invention for a predetermined process input and for a predetermined process seal comprises the following steps:
  • Manufacturing the sensor housing so that the housing body and the housing collar are formed in one piece,
  • - Adjusting the housing collar so that the housing collar has an outer diameter and a first sealing section which are suitable for the predetermined process input and process seal, and
  • - Manufacture of the pressing element.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren bringt den Vorteil mit sich, dass das Sensorgehäuse materialsparend hergestellt werden kann. Somit kann für das Sensorgehäuse ein hochwertiges Material verwendet werden, ohne dass die Produktionskosten hiervon zu stark belastet werden. Durch das Anpassen des Gehäusebundes auf den Außendurchmesser des Prozesseingangs, ist es möglich das Sensorgehäuse auf jeden beliebigen Außendurchmesser eines Prozesseingangs anzupassen.The manufacturing method according to the invention has the advantage that the sensor housing can be manufactured in a material-saving manner. This means that a high-quality material can be used for the sensor housing without putting too much pressure on the production costs. By adapting the housing collar to the outside diameter of the process input, it is possible to adapt the sensor housing to any outside diameter of a process input.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Fertigen des Sensorgehäuses durch Spritzgiessen.According to one embodiment, the sensor housing is manufactured by injection molding.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt der Anpassungsschritt des Gehäusebunds durch ein trennendes Verfahren, beispielsweise ein spanendes Verfahren.According to one embodiment, the adjustment step of the housing collar is carried out by a separating process, for example a cutting process.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • - 1: eine schematische Schnittzeichnung eines über einen Dichtring mit einem Prozessanschluss verbundenen erfindungsgemäßen Prozessanschluss,
  • - 2: eine Ausführungsform des in 1 dargestellten Prozessanschlusses,
  • - 3: ein Detailausschnitt aus 2,
  • - 4: eine alternative Ausführungsform eines Prozessanschlusses,
  • - 5: eine alternative Ausführungsform des in 2 dargestellten Prozessanschlusses,
  • - 6: eine alternative Ausführungsform des in 2 dargestellten Prozessanschlusses,
  • - 7: eine alternative Ausführungsform des in 2 dargestellten Prozessanschlusses.
The invention is explained in more detail with reference to the following description of the figures. Show it:
  • - 1 a schematic sectional drawing of a process connection according to the invention connected via a sealing ring to a process connection,
  • - 2nd : an embodiment of the in 1 process connection shown,
  • - 3rd : a detail from 2nd ,
  • - 4th : an alternative embodiment of a process connection,
  • - 5 : an alternative embodiment of the in 2nd process connection shown,
  • - 6 : an alternative embodiment of the in 2nd process connection shown,
  • - 7 : an alternative embodiment of the in 2nd process connection shown.

1 zeigt einen Prozessanschluss 1 für einen Sensor. Der Prozessanschluss 1 umfasst ein Sensorgehäuse 10 und ein Anpresselement 20. Der Prozessanschluss 1 ist dazu geeignet, mit einem Prozesseingang 2 über eine Prozessdichtung 3 und ein Fixierelement 4 (in 2 und 3 dargestellt) verbunden zu werden. 1 shows a process connection 1 for a sensor. The process connection 1 includes a sensor housing 10th and a pressing element 20th . The process connection 1 is suitable with a process input 2nd via a process seal 3rd and a fixing element 4th (in 2nd and 3rd shown) to be connected.

Das Sensorgehäuse 10 weist einen Gehäusekörper 11 und einen Gehäusebund 12 auf. Der Gehäusekörper 11 ist dazu ausgebildet, den Sensor zu empfangen. Der Gehäusekörper 11 ermöglicht es dem Sensor, durch den Prozesseingang 2 ein Prozessmedium zu analysieren. Wenn der Sensor zum Beispiel ein induktiver Leitfähigkeitssensor ist, werden die Messspulen des induktiven Leitfähigkeitssensors vom Gehäusekörper 11 umschlossen und können so in das Prozessmedium, zum Beispiel eine Flüssigkeit, getaucht werden. Bei einem optischen Sensor ermöglicht der Gehäusekörper 11 dem Sensor zum Beispiel nur einen optischen Zugang zum Prozessmedium.The sensor housing 10th has a housing body 11 and a case collar 12th on. The housing body 11 is designed to receive the sensor. The housing body 11 allows the sensor through the process input 2nd to analyze a process medium. If the sensor is, for example, an inductive conductivity sensor, the measuring coils of the inductive conductivity sensor are removed from the housing body 11 enclosed and can thus be immersed in the process medium, for example a liquid. The housing body enables an optical sensor 11 the sensor, for example, only has an optical access to the process medium.

Der Gehäusebund 12 verläuft um den Gehäusekörper 11, wie in den 1-7 dargestellt. Der Gehäusebund 12 weist einen den Gehäusekörper 11 umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt 13 auf. Der erste Dichtungsabschnitt 13 ist dazu geeignet, die Prozessdichtung 3 zu empfangen, um den Prozesseingang 2 mit dem Gehäusebund 12 fluiddicht abzuschließen. Der Gehäusebund 12 ist derart ausgestaltet, dass der erste Dichtungsabschnitt 13 auf der Prozessdichtung 3 zu liegen kommt, wenn der Prozessanschluss am Prozesseingang 2 befestigt wird.The case collar 12th runs around the housing body 11 as in the 1-7 shown. The case collar 12th has a the housing body 11 circumferential first sealing section 13 on. The first sealing section 13 is suitable for the process seal 3rd to receive the process input 2nd with the case collar 12th to be fluid-tight. The case collar 12th is designed such that the first sealing section 13 on the process seal 3rd comes to rest when the process connection at the process entrance 2nd is attached.

Der Gehäusebund 12 erstreckt sich vom Gehäusekörper 11 weg. In einer Ausführungsform weist der Gehäusebund 12 eine Dicke zwischen 2 mm und 3,1 mm auf. Dies ermöglicht das Einsparen von Material am Sensorgehäuse 10. Die Materialstärke des Gehäusebundes 11 wird abhängig von dem bevorzugten Fertigungsverfahren gewählt, um eine gewünschte Qualität und/oder eine gewünschte Kosteneinsparung zu erzielen.The case collar 12th extends from the housing body 11 path. In one embodiment, the housing collar 12th a thickness between 2 mm and 3.1 mm. This enables saving of Material on the sensor housing 10th . The material thickness of the case collar 11 is selected depending on the preferred manufacturing process in order to achieve a desired quality and / or a desired cost saving.

Der Gehäusebund 12 weist einen Anpressbereich 14 auf. Der Anpressbereich 14 ist dazu geeignet, eine Anpresskraft zu erfahren, so dass das Sensorgehäuse 10 auf die Prozessdichtung 3 gedrückt wird.The case collar 12th has a contact area 14 on. The contact area 14 is suitable to experience a contact pressure, so that the sensor housing 10th on the process seal 3rd is pressed.

Der Gehäusebund 12 ist einstückig mit dem Gehäusekörper 11 ausgebildet. Somit entfallen zusätzliche Dichtstellen neben der Prozessdichtung 3.The case collar 12th is in one piece with the housing body 11 educated. This eliminates the need for additional sealing points in addition to the process seal 3rd .

Das Anpresselement 20 des Prozessanschlusses 1 weist einen Anpressbereich 22 auf (siehe 1). Der Anpressbereich 22 ist dazu geeignet, mit dem Anpressbereich 14 des Gehäusebundes 12 in Kontakt zu kommen, um den Gehäusebund 12 auf die Prozessdichtung 3 zu pressen.The pressing element 20th the process connection 1 has a contact area 22 on (see 1 ). The contact area 22 is suitable with the pressing area 14 of the housing collar 12th to come in contact to the case collar 12th on the process seal 3rd to press.

Wie in 3 dargestellt, wird das Anpresselement 20 von zwei potentiellen Leckpfaden L1, L2 teilweise umschlossen. Der erste Leckpfad L1 ist für einen im Prozessanschluss 1 angeordneten Sensor unschädlich, da der Leckpfad L1 nicht in das Innere des Prozessanschlusses 1 eindringen kann. Der zweite Leckpfad L2 ist für einen im Prozessanschluss 1 angeordneten Sensor potentiell schädlich, da der zweite Leckpfad L2 ins Innere des Prozessanschlusses 1 eindringt.As in 3rd shown, the pressure element 20th of two potential leak paths L1 , L2 partially enclosed. The first leak path L1 is for you in the process connection 1 arranged sensor harmless because of the leak path L1 not inside the process connection 1 can penetrate. The second leak path L2 is for you in the process connection 1 arranged sensor potentially harmful because of the second leak path L2 inside the process connection 1 penetrates.

Das Anpresselement 20 ist ringförmig. Ringförmig bedeutet, dass das Anpresselement 20 einen geschlossenen Ring formt. Der radiale Querschnitt des ringförmigen Anpresselements 20 kann beliebig ausgebildet sein.The pressing element 20th is ring-shaped. Annular means that the pressing element 20th forms a closed ring. The radial cross section of the annular pressure element 20th can be of any design.

Das Anpresselement 20 weist einen axial umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt 21 und einen axial umlaufenden zweiten Dichtungsabschnitt 23 auf (siehe 3).The pressing element 20th has an axially circumferential first sealing section 21 and an axially circumferential second sealing section 23 on (see 3rd ).

Der erste Dichtungsabschnitt 21 ist dazu geeignet, die Prozessdichtung 3 zu kontaktieren, um den Prozesseingang 1 mit dem Anpresselement 20 fluiddicht abzuschließen. Durch den umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt 21 des Anpresselements 20 kommt das Anpresselement 20 zusätzlich zum Sensorgehäuse 10 mit der Prozessdichtung 3 in Kontakt und bildet so eine weitere Dichtstelle zwischen dem Inneren und Äußeren der Prozessdichtung 3, so dass eine Dichtwirkung zwischen Gehäusebund 12 und Anpresselement 20 nur mit der ohnehin benötigten Prozessdichtung 3 erzielt wird.The first sealing section 21 is suitable for the process seal 3rd to contact the process entrance 1 with the pressure element 20th to be fluid-tight. Through the circumferential first sealing section 21 of the pressing element 20th comes the pressure element 20th in addition to the sensor housing 10th with the process seal 3rd in contact and thus forms a further sealing point between the inside and outside of the process seal 3rd , so that a sealing effect between the housing collar 12th and pressing element 20th only with the process seal required anyway 3rd is achieved.

In einer alternativen Ausführung (siehe 7) berührt das Anpresselement 20 die Prozessdichtung 3 nicht.In an alternative version (see 7 ) touches the pressure element 20th the process seal 3rd Not.

Der zweite Dichtungsabschnitt 23 ist dazu geeignet, ein ringförmiges Dichtungselement 15 zu kontaktieren. Das ringförmige Dichtungselement 15 ist zwischen dem Sensorgehäuse 10 und dem zweiten Dichtungsabschnitt 23 des Anpresselements 20 angeordnet (siehe 2-4). Somit wird der potentielle zweite Leckpfad L2 des Prozessmediums zwischen dem Anpresselement 20 und dem Sensorgehäuse 10 abgedichtet. Das Prozessmedium kann so bei Versagen der Prozessdichtung 3 nicht ins Innere des Sensorgehäuses 10 eindringen.The second sealing section 23 is suitable for an annular sealing element 15 to contact. The ring-shaped sealing element 15 is between the sensor housing 10th and the second sealing section 23 of the pressing element 20th arranged (see 2-4 ). Thus, the potential second leak path L2 of the process medium between the pressure element 20th and the sensor housing 10th sealed. The process medium can fail if the process seal fails 3rd not inside the sensor housing 10th penetration.

In einer Ausführungsform (nicht dargestellt) weist das Anpresselement eine Leckagebohrung auf. Die Leckagebohrung ist zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 21 und dem zweiten Dichtungsabschnitt 23 des Anpresselementes so angeordnet, dass ein sich auf dem zweiten Leckpfad L2 fließendes Prozessmedium durch die Leckagebohrung zumindest teilweise abgeführt wird. Die Leckagebohrung ist dazu geeignet, den Austritt des Prozessmediums entlang des potenziellen zweiten Leckpfades L2 einem Benutzer sichtbar zu machen.In one embodiment (not shown), the pressure element has a leakage hole. The leakage hole is between the first sealing section 21 and the second sealing section 23 of the pressing element arranged so that a on the second leak path L2 flowing process medium is at least partially discharged through the leakage hole. The leakage hole is suitable for the outlet of the process medium along the potential second leakage path L2 to make it visible to a user.

Das ringförmige Dichtungselement 15 ist zum Beispiel zwischen dem Anpresselement 20 und dem Gehäusekörper 11 angeordnet, wie in den 2 bis 4 dargestellt. Das ringförmige Dichtungselement 15 kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Zum Beispiel ist das ringförmige Dichtungselement 15 eine O-Ringdichtung. Das Anpresselement 20 ist passgenau zum Gehäusekörper 11 ausgebildet. Das Sensorgehäuse 10 weist einen zweiten Dichtungsabschnitt 17 auf, der auf dem Gehäusekörper 11 angeordnet ist, um mit dem Dichtungselement 15 in Kontakt zu kommen. Das Dichtungselement 15 ist zum Beispiel eine Elastomer-Dichtung.The ring-shaped sealing element 15 is for example between the pressure element 20th and the housing body 11 arranged as in the 2nd to 4th shown. The ring-shaped sealing element 15 can have different cross-sectional shapes. For example, the annular sealing element 15 an O-ring seal. The pressing element 20th is a perfect fit for the housing body 11 educated. The sensor housing 10th has a second sealing portion 17th on that on the case body 11 is arranged to with the sealing element 15 to come into contact. The sealing element 15 is for example an elastomer seal.

Alternativ kann das Dichtungselement 15, der zweite Dichtungsabschnitt 23 des Anpresselements 20 und der zweite Dichtungsabschnitt 17 des Sensorgehäuses 10 so angeordnet werden, dass die durch das Dichtungselement 15 gebildete Dichtstelle zwischen dem Anpresselement 20 und dem Gehäusebund 12 des Sensorgehäuses 10 gebildet wird (nicht dargestellt).Alternatively, the sealing element 15 , the second sealing section 23 of the pressing element 20th and the second sealing section 17th of the sensor housing 10th be arranged so that through the sealing element 15 formed sealing point between the pressure element 20th and the case collar 12th of the sensor housing 10th is formed (not shown).

Wie in 4 dargestellt, ist in einer alternativen Ausführungsform des Prozessanschlusses 1 der erste Dichtungsabschnitt 13 des Gehäusebundes 12 an einer Stirnseite 18 des Gehäusebunds 12 angeordnet. Die Stirnseite 18 des Gehäusebunds 12 befindet sich an einem radialen äußeren Ende des ringförmigen Gehäusebunds 12.As in 4th is shown in an alternative embodiment of the process connection 1 the first sealing section 13 of the housing collar 12th on one end 18th of the housing collar 12th arranged. The face 18th of the housing collar 12th is located at a radial outer end of the annular housing collar 12th .

Der erste Dichtungsabschnitt 13 des Gehäusebundes 12 kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Zum Beispiel ist der erste Dichtungsabschnitt 13 plan oder eine Nut (bspw. halbrund, oder rechteckig). Somit eignet sich der Prozessanschluss 1 zum Beispiel für Prozesseingänge 2, welche die Vorschriften von SMS 1147, DIN 11851 oder ISO 2852 erfüllen. The first sealing section 13 of the housing collar 12th can have different cross-sectional shapes. For example, the first sealing section 13 flat or a groove (e.g. semicircular or rectangular). The process connection is therefore suitable 1 for example for process inputs 2nd which meet the requirements of SMS 1147, DIN 11851 or ISO 2852.

Das Sensorgehäuse 10 weist einen Übergangsbereich 16 auf, welcher zwischen dem Gehäusebund 12 und dem Gehäusekörper 11 angeordnet ist und einen Radius zwischen 3,2 mm und 6 mm oder größer als 6 mm aufweist, was besonders gut in 3 zu sehen ist. Alternativ weist der Übergangsbereich 16 einen Radius größer als 6 auf. Dies ermöglicht, dass der Prozessanschluss 1 weniger anfällig für Ablagerungen des Prozessmediums wird. Somit werden die Hygieneeigenschaften des Prozessanschlusses 1 verbessert.The sensor housing 10th has a transition area 16 on which between the case collar 12th and the housing body 11 is arranged and has a radius between 3.2 mm and 6 mm or greater than 6 mm, which is particularly good in 3rd you can see. Alternatively, the transition area 16 a radius greater than 6. This enables the process connection 1 becomes less susceptible to deposits of the process medium. Thus the hygienic properties of the process connection 1 improved.

Im Folgenden wird nun das Herstellungsverfahren des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Prozessanschlusses 1 beschrieben.The following is the manufacturing method of the process connection according to the invention described above 1 described.

In einem ersten Schritt wird das Sensorgehäuse 10 gefertigt. Während diesem Fertigungsschritt werden der Gehäusekörper 11 und der Gehäusebund 12 einstückig ausgebildet. Das einstückige Fertigen des Gehäusekörpers 11 und des Gehäusebunds 12 vermeidet Spaltbildungen am Prozessanschluss und vermeidet zusätzliche Dichtungsstellen.In a first step, the sensor housing 10th manufactured. During this manufacturing step, the housing body 11 and the case collar 12th integrally formed. The one-piece manufacture of the housing body 11 and the case collar 12th avoids gaps at the process connection and avoids additional sealing points.

Das Sensorgehäuse 10 kann derart gefertigt werden, dass der Gehäusebund einen Außendurchmesser D aufweist, so dass das Sensorgehäuse 10 größer ist als der größte Prozesseingang 2 einer Kategorie von Prozesseingängen. Somit braucht nur eine einzige „Standardkontur“ des Sensorgehäuses 10 für eine Vielzahl an Prozesseingängen gefertigt werden, was die Fertigungskosten und Fertigungsnebenzeiten verringert.The sensor housing 10th can be manufactured in such a way that the housing collar has an outer diameter D has so that the sensor housing 10th is larger than the largest process input 2nd a category of process inputs. This means that only a single “standard contour” of the sensor housing is required 10th can be manufactured for a large number of process inputs, which reduces manufacturing costs and non-production times.

Das Sensorgehäuse 10 kann durch ein Urformverfahren (z.B. Gießen), ein Umformverfahren (z.B. Druckumformen), ein Trennverfahren (z.B. Spanen), oder durch kombinierte zuvor genannte Verfahren hergestellt werden.The sensor housing 10th can be produced by a primary molding process (eg casting), a forming process (eg pressure forming), a separation process (eg machining), or by a combination of the aforementioned processes.

Zum fertigen des Sensorgehäuses 10 wird zum Beispiel ein Werkstoff aus einer der folgenden Materialien gewählt: Thermoplaste, Duroplaste, Peek, Thermoplast Peek, Metall, Keramik oder Glas.To manufacture the sensor housing 10th For example, a material is selected from one of the following materials: thermoplastics, thermosets, peek, thermoplastic peek, metal, ceramic or glass.

Das Sensorgehäuse 10 ist zum Beispiel durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass Gleichteile kostengünstig in hohen Stückzahlen fertigbar sind und geschlossene Sensorgehäuse in hygienegerechtem Design bei hoher Formfreiheit hergestellt werden können. Weiterhin kann so eine geschlossene, dichtungsfreie Oberfläche mit großer Gestaltungsfreiheit realisiert werden.The sensor housing 10th is made, for example, by an injection molding process. This has the advantage that identical parts can be manufactured inexpensively in large quantities and that closed sensor housings can be manufactured in a hygienic design with a high degree of freedom of form. Furthermore, a closed, seal-free surface with great design freedom can be realized.

In einem nächsten Schritt wird der Gehäusebund 12 so angepasst, dass der Gehäusebund 12 einen Außendurchmesser D aufweist, welcher für einen vorbestimmten Prozesseingang 2 passend ist. Dies ermöglicht es, den Standardtyp des Sensorgehäuses auf einen spezifischen Prozesseingang 2 anzupassen, um die maximale Präzision für den Prozessanschluss 1 zu erzielen. Soll der Gehäusebund 12 für den größten Prozesseingang 2 einer Kategorie von Prozesseingängen angepasst werden, so dient der Anpassungsschritt zur Erreichung einer höheren Passgenauigkeit für den Prozesseingang.In a next step, the housing collar 12th adjusted so that the case collar 12th an outer diameter D has, which for a predetermined process input 2nd is appropriate. This enables the standard type of sensor housing to be used on a specific process input 2nd adapt to the maximum precision for the process connection 1 to achieve. Should the housing collar 12th for the largest process input 2nd are adapted to a category of process inputs, the adjustment step serves to achieve a higher accuracy of fit for the process input.

Wie in den 5 bis 7 dargestellt, umfasst der Anpassungsschritt des Gehäusebunds 12 auch das Anpassen des ersten Dichtungsabschnittes 13 des Sensorgehäuses 10, so dass sich der Dichtungsabschnitt 13 dazu eignet, eine bestimmte Prozessdichtung 3 zu empfangen. Der Dichtungsabschnitt 13 ist zum Beispiel plan, konisch oder nutförmig, insbesondere halbrund oder rechteckig ausgebildet.As in the 5 to 7 shown, includes the adjustment step of the housing collar 12th also adapting the first sealing section 13 of the sensor housing 10th so that the sealing section 13 suitable for a certain process seal 3rd to recieve. The sealing section 13 is, for example, flat, conical or groove-shaped, in particular semicircular or rectangular.

Zum Beispiel kann während des Anpassungsschritts der erste Dichtungsabschnitt 13 so ausgebildet werden, dass eine Formdichtung gemäß ISO 2852 vom ersten Dichtungsabschnitt 13 aufgenommen werden kann (siehe 5).For example, during the adjustment step, the first sealing section 13 be formed so that a molded seal according to ISO 2852 from the first sealing section 13 can be recorded (see 5 ).

Zum Beispiel kann während des Anpassungsschritts der erste Dichtungsabschnitt 13 so ausgebildet werden, dass eine Flach-Ring-Dichtung gemäß SMS 1147 vom ersten Dichtungsabschnitt 13 aufgenommen werden kann (siehe 6).For example, during the adjustment step, the first sealing section 13 be designed so that a flat ring seal according to SMS 1147 from the first sealing section 13 can be recorded (see 6 ).

Zum Beispiel kann während des Anpassungsschritts der erste Dichtungsabschnitt 13 so ausgebildet werden, dass eine D-Ring-Dichtung gemäß DIN 11851 vom ersten Dichtungsabschnitt 13 aufgenommen werden kann (siehe 7).For example, during the adjustment step, the first sealing section 13 be designed so that a D-ring seal according to DIN 11851 from the first sealing section 13 can be recorded (see 7 ).

Der Anpassungsschritt des Gehäusebunds 12 erfolgt zum Beispiel durch eine spanende Bearbeitung des Gehäusebunds 12. Dies hat den Vorteil einer hohen Werkstoff- und Geometrieflexibilität bei höher Präzision.The adjustment step of the case collar 12th takes place, for example, by machining the housing collar 12th . This has the advantage of high material and geometry flexibility with high precision.

In einem weiteren Schritt wird das Anpresselement 20 gefertigt. Das Anpresselement 20 wird so gefertigt, dass es zu dem Sensorgehäuse 10 für den spezifischen Prozesseingang 2 passend ist.In a further step, the pressure element 20th manufactured. The pressing element 20th is manufactured in such a way that it is connected to the sensor housing 10th for the specific process input 2nd is appropriate.

Das Anpresselement 20 kann durch ein Urformverfahren (z.B. Gießen), ein Umformverfahren (z.B. Druckumformen), ein Trennverfahren (z.B. Spanen), oder durch kombinierte zuvor genannte Verfahren hergestellt werden. Das Fertigungsverfahren des Anpresselements 20 kann auch in Abhängigkeit des für das Sensorgehäuse 10 gewählten Fertigungsverfahrens gewählt werden.The pressing element 20th can be produced by a primary molding process (eg casting), a forming process (eg pressure forming), a separation process (eg machining), or by a combination of the aforementioned processes. The manufacturing process of Pressing element 20th can also depend on the sensor housing 10th selected manufacturing process.

Zum fertigen des Anpresselements 20 wird zum Beispiel ein Werkstoff aus einer der folgenden Materialien gewählt: Thermoplaste, Duroplaste, Peek, Thermoplast Peek, Metall, Keramik oder Glas.To manufacture the pressure element 20th For example, a material is selected from one of the following materials: thermoplastics, thermosets, peek, thermoplastic peek, metal, ceramic or glass.

Das Anpresselement 20 ist zum Beispiel durch ein spanabhebendes Verfahren hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass eine flexible, anforderungsgerechte Werkstoffauswahl des Anpresselements 20 sowie eine hohe Präzision bei der Fertigung des Anpresselements 20 zu günstigen Kosten erreicht wird.The pressing element 20th is made, for example, by a machining process. This has the advantage that the pressing element can be selected flexibly and according to requirements 20th as well as high precision in the manufacture of the pressing element 20th is achieved at low cost.

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  • DIN 11864-1 [0003]DIN 11864-1 [0003]
  • ISO 2852 [0003]ISO 2852 [0003]

Claims (10)

Prozessanschluss (1) für einen Sensor, wobei der Prozessanschluss (1) dazu geeignet ist, mit einem Prozesseingang (2) über eine Prozessdichtung (3) und ein Fixierelement (4) verbunden zu werden, wobei der Prozessanschluss (1) ein Sensorgehäuse (10) und ein Anpresselement (20) umfasst, wobei - das Sensorgehäuse (10) einen Gehäusekörper (11) und einen Gehäusebund (12) aufweist, wobei der Gehäusekörper (11) dazu ausgebildet ist, den Sensor zu empfangen, wobei der Gehäusebund (12) um den Gehäusekörper (11) verläuft sowie einen den Gehäusekörper (11) umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt (13) und einen Anpressbereich (14) aufweist, wobei der Gehäusebund (12) einstückig mit dem Gehäusekörper (11) ausgebildet ist, wobei der erste Dichtungsabschnitt (13) dazu geeignet ist, die Prozessdichtung (3) zu empfangen, um den Prozesseingang (2) mit dem Gehäusebund (12) fluiddicht abzuschließen, - wobei das Anpresselement (20) einen Anpressbereich (22) aufweist, welcher dazu geeignet ist, mit dem Anpressbereich (14) des Gehäusebundes (12) in Kontakt zu kommen, um den Gehäusebund (12) auf die Prozessdichtung (3) zu pressen.Process connection (1) for a sensor, the process connection (1) being suitable for being connected to a process input (2) via a process seal (3) and a fixing element (4), the process connection (1) being a sensor housing (10 ) and a pressing element (20), wherein - The sensor housing (10) has a housing body (11) and a housing collar (12), the housing body (11) being designed to receive the sensor, the housing collar (12) extending around the housing body (11) and one Housing body (11) has a circumferential first sealing section (13) and a pressing area (14), the housing collar (12) being formed in one piece with the housing body (11), the first sealing section (13) being suitable for sealing the process seal (3) to receive the process input (2) with the housing collar (12) in a fluid-tight manner, - The pressing element (20) has a pressing area (22) which is suitable for coming into contact with the pressing area (14) of the housing collar (12) in order to press the housing collar (12) onto the process seal (3). Prozessanschluss (1) nach Anspruch 1, wobei das Anpresselement (20) ringförmig ist und einen axial umlaufenden ersten Dichtungsabschnitt (21) aufweist, welcher dazu geeignet ist, die Prozessdichtung (3) zu kontaktieren, um den Prozesseingang (1) mit dem Anpresselement (20) fluiddicht abzuschließen.Process connection (1) after Claim 1 , wherein the pressing element (20) is ring-shaped and has an axially circumferential first sealing section (21) which is suitable for contacting the process seal (3) in order to close the process inlet (1) with the pressing element (20) in a fluid-tight manner. Prozessanschluss (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Prozessanschluss (1) ein ringförmiges Dichtungselement (15) aufweist, welches zwischen dem Sensorgehäuse (10) und dem Anpresselement (20) angeordnet ist.Process connection (1) according to one of the Claims 1 or 2nd The process connection (1) has an annular sealing element (15) which is arranged between the sensor housing (10) and the pressing element (20). Prozessanschluss (1) nach Anspruch 3, wobei das ringförmige Dichtungselement (15) zwischen dem Gehäusekörper (11) des Sensorgehäuses (10) und dem Anpresselement (20) angeordnet ist.Process connection (1) after Claim 3 , wherein the annular sealing element (15) is arranged between the housing body (11) of the sensor housing (10) and the pressing element (20). Prozessanschluss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Dichtungsabschnitt (13) des Gehäusebundes (12) an einer Stirnseite (18) an einem radialen äußeren Ende des ringförmigen Gehäusebunds (12) angeordnet ist.Process connection (1) according to one of the Claims 1 to 4th The first sealing section (13) of the housing collar (12) is arranged on an end face (18) at a radial outer end of the annular housing collar (12). Prozessanschluss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Dichtungsabschnitt (13) eine der folgenden Querschnittsformen aufweist: plan, konisch oder nutförmig, insbesondere halbrund oder rechteckig.Process connection (1) according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the first sealing section (13) has one of the following cross-sectional shapes: flat, conical or groove-shaped, in particular semicircular or rectangular. Prozessanschluss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Sensorgehäuse (10) einen Übergangsbereich (16) aufweist, welcher zwischen dem Gehäusebund (12) und dem Gehäusekörper (11) angeordnet ist und einen Radius zwischen 3,2 mm und 6 mm oder größer 6 mm aufweist.Process connection (1) according to one of the Claims 1 to 6 The sensor housing (10) has a transition region (16) which is arranged between the housing collar (12) and the housing body (11) and has a radius between 3.2 mm and 6 mm or greater than 6 mm. Herstellungsverfahren des Prozessanschlusses (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für einen vorbestimmten Prozesseingang (2) und für eine vorbestimmte Prozessdichtung (3), wobei das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: - Fertigen des Sensorgehäuses (10), so dass der Gehäusekörper (11) und der Gehäusebund (12) einstückig ausgebildet sind, - Anpassen des Gehäusebundes (12), so dass der Gehäusebund (12) einen Außendurchmesser (D), sowie einen ersten Dichtungsabschnitt (13) aufweist, welche für den vorbestimmten Prozesseingang (2) und Prozessdichtung (3) passend sind, und - Fertigen des Anpresselements (20).Manufacturing process of the process connection (1) according to one of the Claims 1 to 7 for a predetermined process input (2) and for a predetermined process seal (3), the manufacturing method comprising the following steps: manufacturing the sensor housing (10) so that the housing body (11) and the housing collar (12) are formed in one piece, Adjusting the housing collar (12) so that the housing collar (12) has an outer diameter (D) and a first sealing section (13), which are suitable for the predetermined process inlet (2) and process seal (3), and - manufacture of the pressure element (20). Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Fertigen des Sensorgehäuses (10) durch Spritzgiessen erfolgt.Manufacturing process according to Claim 8 , wherein the sensor housing (10) is manufactured by injection molding. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Anpassungsschritt des Gehäusebunds (12) durch ein trennendes Verfahren, beispielsweise ein spanendes Verfahren, erfolgt.Manufacturing process according to one of the Claims 8 or 9 , wherein the adjustment step of the housing collar (12) is carried out by a separating process, for example a cutting process.
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